Рельсовый шифр (железнодорожный)
Рельсовый шифр (он же «железнодорожный шифр», он же «шифр рельсовый забор») — один из классических методов шифрования, который использовался для защиты информации задолго до появления компьютеров. Несмотря на простоту, он сыграл важную роль в криптографии и до сих пор изучается как пример перестановочного шифра.
Онлайн кодировщик:
Что такое рельсовый шифр?
Рельсовый шифр (англ. Rail Fence Cipher) — это метод шифрования перестановкой, при котором текст записывается в виде зигзага (наподобие рельсов забора), а затем считывается по строкам.
Принцип работы
- Выбирается количество «рельсов» (строк) — обычно 2, 3 или 4.
- Текст записывается зигзагом — буквы поочерёдно идут вниз и вверх.
- Шифротекст формируется построчным чтением — буквы собираются из каждой строки подряд.
Пример шифрования (2 рельса)
Исходный текст: "ПРИВЕТ МИР" (пробелы убираем для простоты).
Записываем зигзагом:
П . . . И . . . Т . . . И . . Р . В . Е . М . Р .Теперь читаем построчно:
- Первая строка: П, И, Т, И
- Вторая строка: Р, В, Е, М, Р
Шифротекст: ПИТИРВЕМР
Расшифровка
Для расшифровки нужно знать количество рельсов и восстановить зигзагообразную запись.
История рельсового шифра
- Античные корни
Подобные методы использовались ещё в Древней Греции. Например, шифр Скиталы (скитала — жезл, на который наматывалась лента с текстом). - Гражданская война в США
Есть свидетельства, что рельсовый шифр применялся для передачи сообщений между войсками. - Первая и Вторая мировые войны
Хотя к XX веку шифр считался устаревшим, его иногда использовали в полевых условиях из-за простоты.
Как взламывали рельсовый шифр?
Этот метод нестойкий к криптоанализу, особенно при небольшом числе рельсов. Основные способы взлома:
- Метод подбора (брутфорс) — если злоумышленник знает, что использован рельсовый шифр, он может перебрать возможное количество рельсов (обычно от 2 до 5).
- Частотный анализ — если в шифротексте сохраняются частоты букв (как в русском или английском), можно попытаться восстановить исходный текст.
- Визуальное восстановление — при малом числе рельсов можно попробовать «нарисовать» возможные варианты зигзага.
Рельсовый шифр vs. Современная криптография
Сегодня рельсовый шифр не используется для защиты важных данных, так как:
- Слишком простой — взламывается даже вручную.
- Нестойкий к частотному анализу — сохраняет структуру языка.
Однако он остаётся отличным учебным примером для понимания основ криптографии.
Интересные факты
- Название «рельсовый» происходит от визуального сходства с забором, где текст «бегает» вверх-вниз, как по рельсам.
- В литературе рельсовый шифр упоминается в детективных романах (например, у Артура Конан Дойля).
- Современное применение — иногда используется в CTF-соревнованиях (Capture The Flag — состязания по информационной безопасности).
- Улучшенные версии — существуют модификации с несколькими уровнями шифрования, но они всё равно уступают современным алгоритмам.